Experiments of Multi-element Composite Foundation with Steel Pipe Pile and Gravel Pile

A set of serf-developed apparatus for foundation physical model were utilized to conduct model tests of the multi-element composite foundation with a steel pipe pile and several gravel piles. Some load-bearing characteristics of the multi-element Composite foundation, including the curves of foundation settlement, stresses of piles, pile-soil stress ratio, and load-sharing ratio of piles and soil, were obtained to study its working performances in silty sand soil. The experimental results revealed that the multi-element composite foundation with steel pipe pile and gravel pile contributed more than the gravel pile composite foundation in improving the bearing capacity of the silty fine sand.

深基坑斜直交替钢管桩复合土钉墙数值模拟分析

依托福建某医院的基坑工程实例,采用数值模拟方法,研究斜直交替钢管桩复合土钉墙支护结构的变形特征及其稳定性。结果表明:坡面水平位移最大变形出现在基坑“腰部”,设计时应适当加强此位置的变形控制;斜直交替钢管桩复合土钉墙支护体系安全可行,其较双排直立钢管桩复合土钉墙及单一土钉墙有更好的变形控制能力和更高的稳定性。

岩溶区PST管桩复合地基的工程应用

经对某场地高层建筑地基素填土厚度大、下伏基岩岩溶发育、以多层串珠状溶洞为主的地层条件研究,提出一种PST管桩刚性复合地基。采用试验和监测等方法来指导复合地基处理设计与施工,根据场地试桩数据来验证设计的合理性。施工完成后,采用静载荷试验对复合地基进行质量验收检测,并连续进行沉降监测。结果表明:岩溶区PST管桩复合地基是一种处理高层建筑地基很可行的方法,处理后可以满足高层建筑物对地基强度、变形及稳定性的要求。

微型钢管桩内接于灌注桩围护结构计算方法探讨

针对土岩结合二元地层深基坑工程中“吊脚桩”围护结构存在的问题,提出了灌注桩内接微型钢管桩围护结构。考虑微型钢管桩与桩间岩土的“纽结效应”和开挖后桩间岩石与带裂缝混凝土相似性,将该结构等效为上部灌注桩+下部带裂缝的钢筋混凝土无腹筋等效梁阶梯变截面桩(梁)模型,下部等效梁中微型钢管为纵向钢筋,桩间岩石为带裂缝混凝土。用侧向刚度折减来定量表征围护结构截面减少和岩体裂缝对围护结构刚度影响,提出基于侧向刚度折减的弹性支点法来计算围护结构内力,并考虑纵筋销栓作用计算等效梁抗剪承载力。工程实例计算表明,侧向刚度折减系数β由0.85减至0.12,上部灌注桩弯矩增大55.8%,下部等效梁弯矩减少48.7%,上部灌注桩剪力减少13.6%,下部等效梁剪力减少22.0%,桩顶水平位移增加39.5%。开挖至土岩结合面处该结构相对于“吊脚桩”围护结构,桩顶水平位移、竖向沉降没有明显突增,桩顶最终水平位移、竖向沉降仅为“吊脚桩”围护结构的43%、69%。桩顶水平位移监测值为5.5mm,仅为计算包络值的35%,说明刚度折减系数可适当提高。本研究可为土岩结合二元地层深基坑支护提供参考。

浅埋富水砂层隧道复合注浆治理技术研究

青岛地铁四号线张村站横通道为浅埋富水砂层,为了解决开挖过程中面临的涌水涌砂问题,采用多方法复合注浆加固技术进行治理。模袋桩布置于重点加固区外轮廓,模袋桩工法能起到桩体加固作用,同时可以控制注浆扩散,抑制地表抬升;分段钢管桩布置于重点加固区域内部,采用分段注入的方式,均匀扩散有利于加固效果,且能避免局部不均匀注浆造成的抬升问题;在中粗砂地层中,水泥浆液的渗滤效应是不可忽视的,注浆扩散半径按1.2m进行考虑,实践证明是合理的。浅埋富水砂层注浆结束后,配合真空降水,实现了隧道内的无水施工环境。钢管桩、模袋桩和注浆三种方法构成了复合加固技术,配合其他辅助工艺方法,有效解决了浅埋富水砂层的治理难题,对类似工程具有借鉴意义。

PHC管桩复合地基失稳分析及加固处治设计

湖南省某高速公路位于洞庭湖平原区,以湖相及河湖相沉积盆地的软土为主,失稳路段采用PHC管桩复合地基处治,当路基填筑到96区时,路基发生失稳滑移。以失稳滑移路段为依托,分析了管桩复合地基失稳的原因,发现了其失稳的破坏模式并非剪切破坏而是弯曲破坏,提出了加固处治设计。通过1.5 a的监测,其数据均已收敛,表明了其加固处治设计是安全可靠的,确保了高速公路如期通车和运营安全。

小角度缠绕复合材料护岸管桩抗弯性能试验与设计

本文提出一种新型复合材料护岸管桩。该护岸管桩由纤维缠绕工艺制备的复合材料缠绕管制成。通过四点弯曲试验,得到试件的破坏模式以及荷载-位移关系,以此分析缠绕角度±55°、±15°以及是否浇筑混凝土对护岸管桩抗弯性能影响。结果表明:纤维缠绕角度由55°减小为15°与浇筑混凝土都能极大提高复合材料护岸管桩的刚度和抗弯承载力。在此基础上进行复合材料护岸管桩嵌固端深度计算公式推导,并给出护岸管桩的设计流程以及应用建议。这为之后复合材料护岸管桩应用于护岸工程提供了参考。

全钢质低碳基坑支护体系工程应用与碳排放分析

基于深基坑工程碳排放生命周期理论,以上海某绿色科技示范楼项目为背景,针对PC工法组合钢管桩围护结合预应力型钢组合支撑构成的全钢质低碳支护方案和混凝土常规支护方案的基坑生命周期碳排放进行定量计算与对比分析。研究结果表明:全钢质支护体系的基坑生命周期总碳排放量为混凝土支护体系的21%,通过增加重复使用次数、选择低能耗机械、缩短运输距离等措施,可进一步减少全钢质支护体系的碳排放量。

修正等应变假定下均匀开孔透水管桩复合地基固结解析解

复合地基是一种有效且应用广泛的软土地基处理技术,而开孔透水管桩综合了散体材料桩的透水性与黏结材料桩高承载力的优点,是地基处理中增强体的新选择。据此,为研究透水管桩复合地基的固结特性,在考虑桩体向褥垫层和下卧层发生刺入的前提下对传统等应变假定进行了修正,并引入半透水边界作为桩土界面排水条件,在此基础上推导了桩身均匀开孔下土体固结的微分方程和求解条件,综合考虑了不同的附加应力分布形式以及扰动效应。利用有限正弦傅里叶变换等方法,求解了土体内部超静孔压、地基沉降及固结度的解析表达式,并通过退化分析和有限差分解的对比,验证了本文解答的正确性。最后,通过算例分析系统探究了开孔率、开孔半径、地基附加应力分布形式、扰动效应以及垫层和下卧层的压缩模量对地基固结特性的影响。结果表明:相比于传统管桩,透水管桩对加快桩周土内超静孔压的消散有着显著的效果;具体为开孔率越高、开孔半径越小,则桩侧土内超静孔压消散越快;与此同时,附加应力呈倒三角分布且不考虑扰动效应时地基固结速率最快;此外,增加垫层和下卧层的压缩模量也可以提升地基固结速率。本文的研究结果可为透水管桩技术的推广和工程设计提供一定的理论依据。

复合桩基在既有基础加固中的应用

对既有基础结构进行加固时,通常会选择采用注浆方案或桩基方案。注浆方案对地层有着适用性,注浆质量不易控制;桩基方案安全可靠,但造价高,工期长。依托天津某实际案例,对比多种备选方案,并通过造价、工期和施工等方面进行对比分析,最终采用前压浆微型钢管桩复合桩基对既有基础进行加固,并采用盈建科对承载力和沉降进行有限元分析。

超长大直径劲性复合桩在武汉二元结构地层的应用

以劲性复合桩在武汉二元结构地层地场某项目的首次应用为背景,分析了试桩结果,对比研究了预制管桩及钻孔灌注桩的技术经济性。结果表明,劲性复合桩的承载力较常规预制管桩有大幅提高,能够满足对于单桩高承载力的要求,相较于钻孔灌注桩能大幅度节省造价,具有较高的经济效益。劲性复合桩对于武汉地区二元结构地层具有良好的适用性,拓宽了常规直径管桩在武汉地区二元结构地层的应用场景,具备较高推广应用价值。

基于钢管——钢板桩组合衔接的码头交接位置施工技术研究

为了提升码头交接位置的施工技术和质量控制,本文通过介绍基于钢管-钢板桩组合衔接的码头交接位置施工技术的工程概况、施工组织安排、嵌岩桩稳桩施工、交接部位防漏砂施工以及“L”型布置的重力式沉箱码头后方回填前墙位移控制等内容,深入分析了施工过程中的关键技术措施和应用效果。通过实践应用验证了其可行性和可靠性。研究结果表明,该施工技术能够显著提高码头交接位置的稳定性和防漏性能,有效控制前墙位移,保证码头的正常使用和安全性能。

预应力管桩复合地基技术在大型油罐地基基础中的应用

大型油罐地基基础设计要求:严格控制大型油罐的整体沉降、整体倾斜、罐壁局部不均匀沉降;同时,不允许罐底板整体呈凹型沉降及局部沉降。一般情况下,天然地基均不能满足大型油罐地基承载力和变形的要求,必须采取地基处理措施改善地基的力学性能,以增加地基的承载能力,减小储罐基础的总沉降量和不均匀沉降。在确定地基处理方案时,要考虑方案的安全可靠性、技术先进性、施工可行性,同时,要尽量节约资金及减小对环境的影响。预应力管桩复合地基处理技术已广泛应用于大型油罐地基基础设计中,其中预应力高强混凝土管桩复合地基在安全可靠性、技术先进性、施工可行性及环保等方面均优于其他桩体复合地基处理方法。随着预应力高强混凝土预制管桩生产成本的降低,加之其施工费用较低,其工程造价已接近其他刚性桩复合地基,在大型油罐地基处理中应用,具有较大的技术及经济优势。

钢管板组合桩结构特点及施工工艺

港口码头施工的过程中需要做好板桩码头桩基施工工作,桩基的质量决定着后续工程的施工质量。随着港口建设的不断发展,对码头质量要求逐步增高,传统的板桩结构已不能满足码头结构大型化、深水化的要求,因此钢管板组合桩结构形式逐渐得到了广泛应用,此类组合在复杂的地质情况下仍能适应,并且具有力学性能好、施工较为简单、工期短和经济效益高等特点。以印度尼西亚锦江码头工程为例,介绍该结构特点及施工工艺。

长短桩复合地基在深厚软土地基处理中的应用

滨海商务区机场东路东侧排洪泵闸工程副排洪渠水闸淤泥、淤泥质土厚度超过50 m,软土厚度大,地基处理难度大。笔者通过对真空联合堆载预压法、水泥土搅拌桩、钻孔灌注桩、预应力高强度混凝土管桩(PHC管桩)等4种常用的软土地基处理方法进行分析比较,推荐闸室、挡土墙等建筑物采用大直径水泥土搅拌桩与PHC管桩组成的长短桩复合地基。结果表明,地基处理后,显著地提高了地基承载力,建筑物沉降较小,方案安全可靠且投资较省。该研究成果可为类似软土地基处理提供参考。

水泥土劲性复合管桩承载力静载试验研究

软土区软土承载能力及渗透性差,压缩量高,处变性强,需要进行软基处理。近年来,软基处理广泛使用了水泥土桩和预应力混凝土管桩,但单独使用时均有一定的限制。水泥土桩存在桩身强度、刚度不高及施工质量难以控制的问题。因此出现了将水泥土桩与预应力混凝土管桩结合应用,形成劲性复合管桩的应用方式。文章以沈山高速(盘锦段)改扩建水泥土劲性复合管桩承载力验证为背景,对复合桩进行单桩竖向抗压静载试验与单桩水平静载试验。

特殊条件下复合钢围堰施工技术研究

在已有研究基础上,针对钢板桩应用广泛但刚度较低、锁扣钢管桩刚度高但经济性差及止水难度大的特点,结合工程实例,针对围堰结构距水管过近、承台基坑较深且面积较大、河床地质结构复杂等特殊条件,对施工方案进行优化研究,创新性提出了钢管桩、钢板桩组合“8”字形围堰施工的技术。采用围堰钢管桩精确定位方法,开创性解决了围堰锁扣钢管桩间距控制难度大的问题;锁口内采用50%石粉+25%腻子粉+20%锯末+5%水泥的集配材料进行拌和填充,成功解决了钢管桩渗水问题;采用钢管桩、钢板桩接合“8”字型围堰的设计,大幅节省了钢管桩用量且克服了小间距承台围堰结构打架的难题,极大地提升了经济性与施工便捷性。该技术在东晓南路-广州南站连接线南段某工程中得到成功应用,各项指标合格率均为100%,取得了良好的经济效益,具有较好的推广与应用价值。

水泥土复合管桩在深圳市龙岗区中心城岩溶地区应用研究

水泥土复合管桩型为在水泥土桩中植入预应力混凝土管桩的一种复合桩,其充分发挥了两种桩型优良的受力性能,且比灌注桩具有明显的优势。经过近年来的不断发展,该种桩型的技术已经基本成熟,但在华南岩溶地区仍未得到充分有效的推广使用,且业界对于该种桩型的应用未进行深入研究。本文对该种桩型在深圳市龙岗区中心城岩溶地区的应用进行了深入研究,研究结果表明该种桩型设计桩长为30 m左右,桩长适中;相对于预应力混凝土管桩,其单桩抗压承载力提高了35%左右,两者的抗拔承载力相当。本文的研究结果为该种桩型在岩溶地区的推广应用,将起到积极的推动和借鉴作用。

库区深水浅覆盖层大跨度钢栈桥施工技术

钢管桩锚固是钢栈桥施工关键,在山区河流河床为浅覆盖层甚至裸岩的状态下,利用振动锤直接插打的施工方式无法将钢管桩下沉到位。针对困难工况,新建乙赛黄河特大桥钢栈桥采用“浮箱法”工艺施工。栈桥采用组合式桁梁,具有更强的承载能力和更大的跨越能力,减少在水中设置钢支墩的数量;使用六七式标准舟节浮箱拼装成浮箱平台、配合150 t履带吊插打钢管桩,锚桩采用清水成孔、水下灌注混凝土成桩。介绍了浮箱平台的拼装、下水、锚定,履带吊上浮箱和钢管桩的接长和施打。施工实践证明在水文地质条件不良条件下“浮箱法”钢栈桥施工工艺安全可靠,操作方便,保证了大桥施工的顺利进行。

软土地区深基坑工程绿色支护技术的应用

我国碳达峰战略目标的确定,对基坑工程提出了更高的要求。文章以上海理工大学军工路516号校区某建设项目为背景,基于校园环境敏感、文明施工要求极高的特点,创新性地采用以预制、装配、可回收支护结构为主的绿色支护技术,包括型钢水泥土搅拌墙、预应力组合式型钢支撑、混合配筋预应力混凝土管桩等绿色工艺,减少了泥浆和废弃物排放,并采用矿渣、钢渣等工业废渣制成的高性能复合型土体硬化剂代替水泥进行土体加固。该项目的顺利实施对地下工程传统行业绿色转型,实现地下空间开发碳中和、碳达峰目标等有一定的借鉴意义。